Støping av biler is a die casting manufacturing process that used to crate customized metal alloy automotive components. In this process, molten metal is injected into a reusable mold or die under high pressure. The metals typically used are aluminum, magnesium, or zinc. This technique creates complex shapes. These parts have high dimensional accuracy and excellent surface finishes.
Mange bildeler produseres ved hjelp av pressstøping. Disse inkluderer:
- Sylinderhoder og blokker
- Girkasser og girhus
- Kontrollarmer og knokler
- Braketter og understellskomponenter
- Koblinger og hus
Den produsenter av trykkstøping usually use aluminum, magnesium, or zinc metal. Because parts of these materials are lighter, vehicles can use less fuel.
Vet du at produsenter lager 70% av kjøretøydeler ved hjelp av pressstøping?
Let’s learn the fundamental value of automotive die-casting components in producing secure, fuel-efficient, and performance-oriented vehicles.
Støping av komponenter til bilindustrien
The metal parts manufacturers make parts for automotive industries via die-casting are known as automotive die-casting components. Because of the die-casting method, you can get accurate shapes with smooth finishes and durability.
Aluminiumslegeringer er de ledende materialalternativene. Med disse kan du lage lettere deler som bruker mindre drivstoff. Ved pressstøping smeltes først det valgte metallet ved smeltepunktene (f.eks. er aluminiums smeltepunkt 660,3 °C). Produsentene bruker deretter høyt trykk for å overføre dette smeltede materialet til en form, også kjent som en dyse.
Fokus på ulike støpeparametere som formtemperatur (150-300 °C), injeksjonstrykk (10-200 MPa) og avkjølingstid (5-30 sekunder) for høy kvalitet. Denne effektive metoden støtter komplekse design og masseproduksjon. Du kan dra nytte av den for bilindustriens krav.
Typer støpte komponenter til bilindustrien
Motorkomponenter
Automotive die casting components include cylinder heads, engine blocks, and crankcases, power the vehicle. They use plenty of fuel to create motions. Additionally, these parts of the vehicle handle high temperatures and do not accumulate excessive heat. For example, they can manage intense temperatures and pressures of as much as 300 °C and 200 bar, respectively.
Valg av aluminiummateriale kan virkelig fremskynde konstruksjonen av bildeler, ettersom det også forbedrer flyten av smeltet materiale med opptil 40% under injeksjonen. En bedre flyt av metall vil fylle innsiden av støpeformen jevnt og redusere antall defekter. Dessuten bidrar riktige kjølesystemer til å størkne metallet jevnt og forhindre sprekker. Hvis du for eksempel bruker en vannkjølt form, må du holde temperaturen oppe på 30 til 50 °C.
Alle de riktige støpemetodene og programmeringen bidrar til å få sterke og perfekte priser uten skjevhet. I tillegg til å beskytte mot sprekker, gir disse metodene deg også det beste kvalitetsresultatet med konsistens.
Noen ganger trenger du nøyaktige dimensjoner for montering og kritisk ytelse. Derfor er støping av bilindustrien løsningen som gir deg så lite som 0,1 mm nøyaktighet i dimensjonene.
Komponenter til girkasse og drivverk
Transmisjonen og drivlinjekomponentene, som girkasser og differensialhus i bilindustrien, tar kraft fra motorene. Slik at de leverer til hjulene. Det gjør at de til slutt begynner å rotere og beveger kjøretøyet fremover.
De utsettes for høye dreiemomenter og rotasjonskrefter. Derfor foretrekker produsentene materialer som magnesium- og aluminiumslegeringer. Disse metallene reduserer vekten opp til 30% og holder den rundt 20 til 50 kg.
I tillegg må du legge til styrke i disse delene for å håndtere et høyt dreiemoment. Det kan ligge på rundt 200-500 Nm, men er helt avhengig av kjøretøyet. Videre må holdbarheten til delene være på rundt 150 000+ miles.
Hvis du tar hensyn til alle disse nødvendige aspektene under produksjonen, vil delene dine overføre kraft på en smidig måte. De vil ikke forårsake rykk eller støy, som i automatiske biler. Presis produksjon minimerer faktisk sprekker, slitasje, feiljustering og girglidning i disse viktige delene.
Strukturelle komponenter
Vanligvis håndterer fjæringsdeler i kjøretøy belastninger på 10 000-15 000 N. Dette er elementene som produsentene lager for å absorbere støt på opptil 3 000 N. De håndterer effektivt ujevnheter i veien, jettegryter eller plutselige oppbremsinger.
Aluminium er et godt valg på grunn av den lave vekten. Produsentene varmebehandler aluminiumslegeringer ved 300-500 °C. På den måten forbedrer de den generelle styrken til delene og reduserer defekter.
Fordi valg av dårlig materiale eller design kan føre til at delen ikke fungerer i tøffe situasjoner. De kan forårsake bøying, brudd eller slitasje. Derfor er det viktig at riktig materiale og nøyaktig design støtter kjøretøyets vekt, reduserer vibrasjoner og absorberer støt fra veien.
Elektriske komponenter
Den elektriske komponenten i bilindustrien forsyner kjøretøyene med strøm og styrer signaler. De beskytter de følsomme systemene. Eksempler er kontakter, ledningsnett, releer, sensorer, brytere og kontrollmoduler.
Produsentene produserer ledningskontakter som tilfører tilstrekkelig strøm, for eksempel 10-50 ampere, til å drive lys, sensorer og elektronikk. De lager ledningsnettbunter der en eller flere ledninger føres sammen og organiserer dem slik at de kan kobles til på riktig måte.
Du kan forlenge levetiden til disse følsomme delene med opptil 10+ år ved å påføre belegg. Bruk av sink eller aluminium forhindrer dessuten korrosjon. I tillegg forhindrer nøyaktige produktprofildimensjoner og -design overoppheting, løse koblinger eller feil. På den måten kan du spare delene dine og sørge for at de fungerer pålitelig under alle forhold.
Fordelene med pressstøpte komponenter til bilindustrien
- As we already read, die casting in automotive industry reduces the weight of parts like engine blocks or transmissions by around 30%.
- Hvis du for eksempel produserer en girkassedel i aluminium ved hjelp av pressstøping, kan delen inneholde 25% mindre vekt enn en del i stål.
- The lightweight die-casting part improves fuel economy in vehicles by up to 10%.
- Støpeprosesser sløser ikke med materialpallene og kan spare opptil 15% i produksjonskostnader sammenlignet med andre bearbeidingsprosesser som smiing.
- Ved å velge riktig produktprofil og gjøre drastiske endringer i designfunksjonene kan du unngå ekstra trinn som sliping eller polering. Resultatet er at støpeformen sømløst produserer fine kanter med glatte overflater.
- Du kan også velge avanserte kjølekanaler for å redusere sprekkdannelser og øke delens styrke.
- Denne prosessen gjør det mulig å få detaljerte deler med minimal tykkelse og en dimensjonsnøyaktighet på rundt 0,05 mm.
- Med denne teknikken kan man oppnå design med perfekt passform.
- Produsentene bruker pressstøping for å gjøre bildelene tryggere og mer effektive ved å gi dem de nødvendige aspektene, som innovativ design og estetisk utseende.
Produksjonsprosesser og teknikker
Trinnene som inngår i pressstøpeprosessen
Normally, the die casting automotive components involves four main steps that could be:
- Smelting
- Injeksjon
- Størkning
- Utstøting
Først velger vi et materiale som aluminium. Deretter smelter vi pallene i en ovn til de når en temperatur på rundt 700 °C. Alle materialer har forskjellige smeltepunkter, for eksempel aluminium som smelter ved 660,3 °C, magnesium som smelter ved 650 °C og sink som smelter ved 419 °C.
Når disse små partiklene omdannes til flytende form, heller produsentene dem i støpeformer, den såkalte injeksjonsprosessen.
Disse formene inneholder samme produktform. Deretter påfører de høyt trykk, som kan variere fra 10 til 100 bar for magnesium- eller aluminiummetaller. Metallet begynner å endre flytende form til fast form etter hvert som kjølekanalene, som luft eller kaldt vann, strømmer rundt formen.
Herdingsprosessen tar vanligvis 10 til 100 sekunder for å herde delene. Og i utstøtningsfasen blir delene klare for fjerning.
Fordeler og ulemper med ulike støpeteknikker
Høytrykksstøping:
Among the different manufacturing options, high-pressure die casting is the leading one. That uses a pressure of up to 100 bar to inject the metal into the mold. This technique allows you to make strong parts and take less time for production cycles. However, the auto die casting mold that manufacturers employ in this setup is as costly as $5,000 to $10,000 per mold, some of automotive die casting molds are even more than that cost.
Lavtrykksstøping:
Du bør foretrekke lavtrykksstøpeprosessen for større eller større deler av bilindustrien. Fordi det bruker mindre trykk, som kan være rundt 10 bar, og ikke skader den faktiske formen på delene som fyller formen ordentlig.
Denne metoden bruker mer tid på å lage delikate deler, men kan være billigere (fra $1 000 til $3 000) enn høytrykkssystemer.
Thixocasting:
Behovet for spesialiserte emner og maskiner gjør thixocasting kostbart sammenlignet med andre metoder. Produsentene bruker disse maskinene til å blande metallpartiklene før de skiftes ut i formen. Du kan produsere deler med færre defekter. Denne metoden kan også redusere materialavfallet med opptil 20%.
Dataassistert konstruksjon (CAD) og produksjon (CAM)
Combining your die-casting process with computer-aided design (CAD) and manufacturing (CAM) applications raises your production level. You can start designing your automotive die casting mold shape using CAD software.
This software depicts the actual appearance and identifies the areas where changes are needed. So, ultimately, you have the automotive casting mold design just right before we start making the mold. It can take around 2 to 5 days.
CAM tools control machinery setups to make the die casting mold and vehicle parts according to your designs. It typically takes 5 to 10 days (depending on the specifics of the project) to complete and produces output with few defects.
Viktigheten av riktig utforming og vedlikehold av matriser
Velg materialet til matrisen med omhu mens du veier produktparametrene dine. Fordi riktig formdesign og ytelse kan forandre produktets form fullstendig. Det påvirker også produksjonskvaliteten og syklustiden.
Hvis du for eksempel designer støpeformen i en brønn, kan du øke produksjonshastigheten med opptil 30% og redusere kostnadene med opptil 20%.
I tillegg trenger alle maskineringsdeler regelmessig vedlikehold, og det gjør også disse formkonstruksjonene. Inspiser funksjonsfeil og gjør endringer umiddelbart for å forhindre slitasje.
Vanlige metoder for kvalitetskontroll
Når produktet er klart, bruker produsentene ulike metoder for kvalitetskontroll. For eksempel røntgeninspeksjon for å avdekke innvendige feil, fargepenetrasjon for å avdekke overflatesprekker og ultralydtesting for verifisering av materialintegritet.
In this way, they can ensure you die casting parts according to your expectations.
De kontrollerer størrelsen og formen på profilproduktet og sørger for at designene deres passer som hånd i hanske. Denne prosessen kalles også dimensjonskontroll.
De finner også lekkasjeområdene og fikser dem ved å påføre fugemasse eller andre limtyper. I tillegg har hver del noen spesifikke strukturelle egenskaper, så støperne ser om delen beholder materialegenskapene under metallurgisk analyse.
Kvalitetsinspeksjonsfaser er nødvendige, spesielt for støpte komponenter til bilindustrien. Det gjør det mulig for oss å finne feil tidlig og eliminere eventuelle utilsiktede skader, noe som forbedrer ytelsen.
Materialvalg og egenskaper
Materialer | Legeringstyper | Strekkfasthet | Strekkfasthet | Utmattingsstyrke | Duktilitet |
Aluminiumslegeringer (i 60% av trykkstøpte deler) | A380, A383, A413 og ADC12 | 250-300 MPa | 150-200 MPa | 100-150 MPa | 10-20% |
Sinklegeringer (i 20% av trykkstøpte deler) | Zamak 3, Zamak 5 og ZA-27 | 250-350 MPa | 200-250 MPa | 150-200 MPa | 10-20% |
Magnesiumlegeringer (i 10% av trykkstøpte deler) | AZ91D, AM60B og AE44 | 200-250 MPa | 150-200 MPa | 100-150 MPa | 10-20% |
Kobberlegeringer (i 5% av trykkstøpte deler) | C85800, C86200 og C86400 | 300-400 MPa | 200-250 MPa | 150-200 MPa | 10-20% |
Andre materialer
- Du kan bruke tinnlegeringer til lodding og lodding
- Blylegeringer er alternativene for batteri- og strålingsskjermingsapplikasjoner
- Nikkellegeringer kan brukes til å lage høytemperaturdeler, for eksempel kjøretøy
- Titan er det tøffeste metallet og gir tilstrekkelig styrke til bruk i romfart og biomedisinske applikasjoner.
Konklusjon
The manufacturer creates automotive parts via the die-casting process. They focus on reducing the actual weight so that the parts increase fuel efficiency in vehicles. Besides several features like corrosion resistance, strength durability, and even smooth surfaces, you can obtain with this method. The common metals you can choose from are aluminum, magnesium, and zinc. Find your expert die-casting team like Alu Die Casting.
Frequently Asked Questions (FAQ) about Automotive Die Casting
1. What is automotive die casting?
Automotive die casting is a manufacturing process where molten metal (usually aluminum, magnesium, or zinc) is injected into a reusable steel mold under high pressure. This process creates complex automotive parts with excellent dimensional accuracy, strength, and smooth surface finishes.
2. Why is die casting important in automotive industry?
Die casting enables the production of lightweight, durable, and cost-efficient vehicle parts. By reducing component weight, vehicles consume less fuel, achieve higher efficiency, and produce lower emissions, all while maintaining strength and performance. so that die casting in automotive industry is innvative technolofy.
3. Which automotive parts are commonly made using die casting?
Many critical automotive components are made by die casting process, such as:
- Cylinder heads and engine blocks
- Gearboxes and differential housings
- Suspension arms and structural brackets
- Electrical connectors, housings, and sensors
4. What metals are used in automotive die casting?
The main metals are:
- Aluminiumslegeringer: Lightweight, corrosion-resistant, and widely used for engine and transmission parts.
- Magnesiumlegeringer: Very light (up to 30% lighter than aluminum) and used for transmission and structural components.
- Sinklegeringer: Strong, corrosion-resistant, and commonly used for electrical and smaller precision components.
5. What are the main benefits of using die-cast automotive components?
- Weight reduction of up to 30% compared to steel
- Improved fuel economy (up to 10%)
- High dimensional accuracy (as little as ±0.05–0.1 mm)
- Excellent surface finish, reducing post-processing steps
- Strong, durable parts capable of withstanding heat, torque, and pressure
- Cost savings of up to 15% in mass production
6. What are the main die casting methods used for automotive parts?
- High-Pressure Die Casting (HPDC): Fast and accurate, best for high-volume production.
- Low-Pressure Die Casting (LPDC): Suitable for larger, more complex parts.
7. How accurate are automotive die-cast components?
Die casting provides exceptional accuracy, with tolerances as tight as 0.05–0.1 mm. This ensures precise fitting of engine, transmission, and structural components without extensive machining.
8. How durable are die-cast automotive components?
When properly designed and manufactured, die casting components can last over 150,000 miles in transmission and drivetrain systems. Structural parts can handle forces of 10,000–15,000 N, while engine parts withstand temperatures up to 300 °C and pressures of 200 bar.
9. What role does quality control play in automotive die casting?
Manufacturers use advanced quality control methods such as X-ray inspection (for internal flaws), ultrasonic testing (for material strength), and dimensional inspection (for accuracy). These steps ensure that die-cast components meet safety, performance, and reliability standards.
10. Why is aluminum the preferred material in automotive die casting?
Aluminum alloys combine strength, lightweight properties, and good thermal conductivity. They reduce vehicle weight by up to 25%, improve molten flow during casting, and resist corrosion—making them ideal for engine blocks, gearboxes, and structural components.
11. How does die casting reduce production costs?
Die casting minimizes material waste, reduces the need for additional machining, and allows mass production of complex parts. Compared to forging or machining, die casting can save up to 15–20% in production costs.
12. How long does it take to produce a die-cast automotive component?
Production time depends on part complexity. A typical cycle involves melting, injection, solidification, and ejection, but there are additional jobs needed for the automotive die casting parts, some post-manufacturing, such as machining, hole drilling, and thread tapping. Additionally, there are die casting surface finishes for some automotive parts; those include powder coating, painting, E-coating, etc. If the støpeform has not yet been manufactured, it will take approximately 5-10 weeks to create the mold before starting the entire die casting manufacturing process.
0 kommentarer